Une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) a découvert comment une toxine libérée par Escherichia coli ( E. coli ) – une bactérie intestinale humaine, est lié au cancer colorectal, offrant de nouvelles perspectives sur l'impact sur la santé de cette bactérie répandue et facilitant les futures recherches sur la prévention de ce troisième cancer le plus répandu dans le monde.

Alors que les microbes intestinaux humains aiment E. coli aider à digérer les aliments et à réguler notre système immunitaire, ils contiennent également des toxines qui pourraient arrêter le cycle cellulaire et éventuellement provoquer la mort cellulaire. Les scientifiques savent depuis longtemps que la colibactine, une génotoxine produite par E. coli , peut induire des cassures double brin de l'ADN dans les cellules eucaryotes et augmenter le risque de cancer colorectal chez l'homme. Cependant, comment la colibactine cause des dommages à l'ADN était restée un mystère car la reconstruction des métabolites de la colibactine est extrêmement difficile en raison de l'instabilité du composé, faible titre et complexité de sa voie de biosynthèse.

Maintenant, une équipe de recherche dirigée par le professeur Qian Peiyuan, Professeur titulaire du Département des sciences océaniques et de la Division des sciences de la vie de la HKUST, ont déterré le chaînon manquant en utilisant une nouvelle méthode de biosynthèse. L'équipe a non seulement réussi à cloner le groupe de gènes de la colibactine, mais a également trouvé un moyen de produire en masse les gènes pour les tests et la validation. Après des dosages répétés de divers ensembles de précurseurs de la colibactine, l'équipe a finalement identifié la colibactine-645 comme le coupable des cassures double brin de l'ADN, et a découvert la voie de biosynthèse du métabolite de la colibactine ainsi que son mécanisme d'endommagement de l'ADN.

Le professeur Qian a dit :"Bien qu'il ait été rapporté que quelques métabolites de la colibactine endommagent l'ADN via l'activité de réticulation de l'ADN, la colibactine génotoxique qui possède directement des doubles brins d'ADN n'a pas encore été identifiée. Nos recherches ont confirmé que la colibactine-645 exerce des cassures double brin directes de l'ADN, qui a déterré le chaînon manquant qui corrèle la colibactine à ses effets sur la santé des êtres humains. »

LI Zhongrui, un chercheur de l'équipe, a déclaré que la restructuration de l'échafaudage moléculaire de la colibactine fournit un modèle pour la conception et la synthèse de puissants agents de clivage de l'ADN, tels que des "enzymes" de restriction synthétiques ou des agents chimiothérapeutiques.